近日,随着中南空管局管制员在第二塔台发出铿锵有力的指令,广州白云国际机场第五跑道投产飞行校验任务顺利完成。这标志着白云机场即将成为粤港澳大湾区首个、全国第二个拥有2座塔台、5条跑道的大型航空枢纽。
2座塔台、5条跑道要真正安全高效运行,离不开成百上千台民航通信导航设备的持续精准运行。如何以更高效、更可靠的技术变革,让各种类型、型号的民航通信导航设备构建起成体系、高协作、具有前瞻性的智慧系统,成为中南空管通导人持续探索智慧化发展的课题。
近年来,中南空管局积极创新,以3套自主创新系统——民航空管设备业务运行支撑系统、设备综合监控系统以及通导人工智能(AI)运维专家系统——重塑通导设备运行保障模式。
设备业务运行支撑系统
打破“信息孤岛”的“总指挥部”
过去,民航空管领域的通信导航设备管理工作如同一个由多个“信息孤岛”组成的松散联盟。各专业之间壁垒较高,协调效率较低,不仅影响了工作效率,也增大了安全风险。
近年来,中南空管局持续推动通导业务管理机制改革与创新,全力推进通导岗位优化工作,12个分局持续优化运行维护模式,打破专业界限,提升通导人力资源使用效能。
同时,中南空管局不断完善信息化系统构建工作,以便更好完成高度协同的工作任务。在此过程中,设备业务运行支撑系统、设备综合监控系统、智慧化运维工具应运而生。中南空管局相关工作人员介绍:“这3个系统作为通导业务管理机制改革与创新的重要抓手,分别具备业务一体化管理、设备监控与告警、设备预防性维护及智能处置等能力,为通导业务管理理念升级、运行保障效率提高、人员能力建设等提供了源源不断的动能。”
中南空管局通信导航监视部针对设备综合监控系统的应用实效开展深入调研
作为该领域的国内首创,中南空管局自主研发的民航空管设备业务运行支撑系统(以下简称“设备业务系统”),已成为中南智慧通导的“总指挥部”。该系统不仅能够高效汇总所辖各单位通导专业的信息流、工作流,而且成功应对了中南地区点多面广的挑战,目前已在中南地区六省各设备管理单位应用,将原本分散的信息汇聚到一起,基于云计算平台构建一体化的信息系统。
中南空管局相关工作人员介绍,设备业务系统消除了通信导航专业内部的技术分工和信息鸿沟,实现了跨专业业务流、信息流的高效整合与统一指挥。在实际运行保障中,该系统能够引导一线人员从“专精单一”转向“一专多能”,使人力资源配置更科学、更具弹性。此外,依托“容器+微服务”架构以及业务中台能力,设备业务系统不仅推动了业务管理流程标准化,更使子流程能够灵活配置,实现了“标准统一、分级管理、灵活定制”的目标。
这个“总指挥部”最突出的优势在于强大的协同能力。有赖于该系统,中南空管局统筹各运行保障单位高效完成了业务链基础数据和业务规则库数据的录入,完善了空管设备业务运行数据统计规则,实现了信息通报流程整体管控,并加强了基于全业务链的智能风险识别。这意味着一旦某台设备出现异常,设备业务系统不仅能够自动触发告警,而且能将相关信息快速传递给所有相关单位,实现跨部门协同响应。
自试运行启动以来,设备业务系统效果显著。数据显示,中南空管局通信导航专业跨单位任务协调时间至少缩短30%。在保障强度不变的前提下,核心值班人力需求减少10%~15%,相关工作人员可转向更高价值的技术分析和创新工作。同时,空管设备全生命周期管理、维护计划执行透明度和合规率也大幅提升。
设备综合监控系统
打造一目了然的数字孪生底座
如果说设备业务系统构建了高效的指挥体系,那么设备综合监控系统则为所有设备打造了一目了然的数字孪生底座。
想象一下,在一个大型国际枢纽机场内,成百上千台通信导航设备分布在不同区域,它们功能不同、状态各异,如何对其进行有效维护是一个挑战。
过去,这些设备需要工作人员逐一巡检并手动记录,不仅效率低下,而且容易出现遗漏。为解决这一问题,中南空管局自主研发了设备综合监控系统。
该系统通过多种方式对通信、导航、监视、动力设备、环境传感器等信息进行集中统一监控,实时显示设备的状态、参数,并在设备告警、预警时发出声光信号,使空管设备监控工作告别“人盯设备”的传统模式,通过绘制全域、实时、可视化的运行“一张图”,实现异常告警的精准推送与快速定位。
设备综合监控系统实时汇聚各类设备动态信息,构成通信导航监控的可视化“一张图”。
中南空管局相关工作人员告诉记者,除了上述功能,设备综合监控系统还可以采集所辖设备及相关机房环境、外部环境等基础设施信息,具备数据采集、状态监控、分级告警、系统关联建模、警报溯源等功能。“该系统在采集协议标准化方面开展了很好的探索。我们要求设备厂商提供设备数据输出接口,有助于行业对同类设备的数据输出接口制定统一技术标准和管理规范”。
与此同时,数字孪生技术赋予了通信导航设备强大的态势感知能力,关键设备的异常告警推送可在数十秒钟内完成。同时,由于故障告警信息的集中度大幅提升,故障定位的平均用时也显著缩短,为后续抢修赢得了宝贵时间。
通导人工智能运维专家系统
将数据流转化为具有前瞻性的诊断预测
在设备业务系统和设备综合监控系统的基础上,通导人工智能运维专家系统则具备将实时数据流转化为前瞻性诊断预测的重要能力。
在通常情况下,资深通导工程师往往要投入大量时间,钻研与仪表着陆系统有关的规章、手册以及运行日志、故障记录等资料,才能高效开展故障诊断与处理工作。然而,随着AI技术的出现,这一过程正在不断提速。
据悉,依托大语言模型(LLM)与检索增强生成(RAG)技术,通导人工智能运维专家系统能够对上述多源异构数据进行结构化治理和知识抽取。该系统就像一位不知疲倦的超级专家,持续关注各类设备数据参数的细微变化,一旦发现异常,就会通知相关部门和人员精准介入,变事后处置为事前预防。此外,该系统还能以一问一答的形式,在一线运维人员遇到问题时提供实时支持,成为大家的“AI助手”。
通导人工智能(AI)运维专家系统界面信息丰富,将成为中南空管一线运行保障的“新智囊”。(本文图片均由中南空管局提供)
目前,通导人工智能运维专家系统(仪表着陆系统分支)已在海口美兰国际机场、三亚凤凰国际机场部署安装,预计将于2025年年内在广州白云国际机场、深圳宝安国际机场、珠海金湾机场完成部署并开展试运行,预计可将超过30%的潜在故障消除在萌芽状态。
从全面推进岗位优化,到以智慧化工具提高工作效率,中南空管局的智慧通导蓝图正加速落地。未来,中南空管局将不断提升核心设备的运行韧性,提高保障效率,为航班高效运行铺设坚实的数字化基石。(中国民航报 记者郭瑛 通讯员彭宇彬、李敬恒)